一、溫度傳感器有哪幾種

溫(wen)度(du)(du)傳感器是指能感受溫(wen)度(du)(du)并轉換成(cheng)可(ke)用輸出信(xin)號(hao)的傳感器。溫(wen)度(du)(du)傳感器是溫(wen)度(du)(du)測(ce)量(liang)儀表(biao)的核心部分，品種(zhong)繁多。

（一）按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。

1、接觸式

接(jie)(jie)觸式溫(wen)度(du)傳感器(qi)的檢(jian)測部分與被測對象有良好的接(jie)(jie)觸，又稱溫(wen)度(du)計。

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溫(wen)度(du)(du)(du)(du)計通過(guo)傳導或對流(liu)達到(dao)熱(re)平(ping)衡，從而使溫(wen)度(du)(du)(du)(du)計的(de)(de)示(shi)值能直(zhi)接表示(shi)被(bei)測(ce)對象的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)。一(yi)(yi)般測(ce)量(liang)精(jing)度(du)(du)(du)(du)較(jiao)高。在(zai)一(yi)(yi)定的(de)(de)測(ce)溫(wen)范圍內，溫(wen)度(du)(du)(du)(du)計也可測(ce)量(liang)物體內部的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)分布。但對于運動體、小(xiao)目標(biao)或熱(re)容量(liang)很小(xiao)的(de)(de)對象則會(hui)產生較(jiao)大的(de)(de)測(ce)量(liang)誤(wu)差。

常用的溫(wen)度(du)(du)(du)計有(you)雙金屬溫(wen)度(du)(du)(du)計、玻璃液(ye)體溫(wen)度(du)(du)(du)計、壓力式溫(wen)度(du)(du)(du)計、電阻溫(wen)度(du)(du)(du)計、熱敏電阻和溫(wen)差電偶(ou)等，廣泛應用于工(gong)業(ye)、農業(ye)、商業(ye)等部門。

2、非接觸式

它(ta)的敏(min)感元件(jian)與被(bei)測(ce)對(dui)象互不接(jie)觸，又稱(cheng)非接(jie)觸式測(ce)溫(wen)(wen)儀表。這種(zhong)儀表可(ke)用來測(ce)量運(yun)動(dong)物(wu)體(ti)、小目標和熱容量小或(huo)溫(wen)(wen)度(du)變化迅速（瞬變）對(dui)象的表面溫(wen)(wen)度(du)，也可(ke)用于測(ce)量溫(wen)(wen)度(du)場的溫(wen)(wen)度(du)分布。

最常用(yong)的非接觸式測(ce)溫(wen)儀表(biao)基于(yu)黑體(ti)輻(fu)射(she)的基本定律，稱為(wei)輻(fu)射(she)測(ce)溫(wen)儀表(biao)。輻(fu)射(she)測(ce)溫(wen)法(fa)(fa)包括(kuo)亮度(du)法(fa)(fa)、輻(fu)射(she)法(fa)(fa)和(he)比(bi)色法(fa)(fa)。

非(fei)接觸測(ce)(ce)溫(wen)優點：測(ce)(ce)量上限不受感溫(wen)元件耐溫(wen)程(cheng)度的(de)限制(zhi)，因而對最高(gao)(gao)可(ke)測(ce)(ce)溫(wen)度原則上沒有限制(zhi)。對于1800℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)，主要采(cai)用(yong)非(fei)接觸測(ce)(ce)溫(wen)方法(fa)。隨著紅外(wai)技術的(de)發展，輻射測(ce)(ce)溫(wen)逐漸由可(ke)見光向紅外(wai)線(xian)擴(kuo)展，700℃以下直至常溫(wen)都已采(cai)用(yong)，且分辨率很高(gao)(gao)。

（二）按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。

1、熱電阻

熱敏電(dian)阻(zu)(zu)是用(yong)半導體材(cai)料，大多為負(fu)溫度(du)系(xi)數，即阻(zu)(zu)值隨溫度(du)增加而降低(di)。

溫度變化會(hui)造成(cheng)大(da)的阻(zu)值改(gai)變，因此(ci)它是(shi)最靈敏的溫度傳感器(qi)。但熱敏電阻(zu)的線性度極差(cha)，并且與生產工藝有很(hen)大(da)關系。

熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)還有其自身的(de)(de)測(ce)量技巧(qiao)。熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)體積小是(shi)優點，它(ta)能很快穩定，不會造成熱(re)(re)負載。不過(guo)也因此(ci)(ci)很不結實，大電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)會造成自熱(re)(re)。由(you)于熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)是(shi)一種(zhong)電(dian)(dian)阻(zu)性器(qi)件，任何電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)源(yuan)都會在其上因功(gong)率而造成發熱(re)(re)。功(gong)率等于電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)平方與電(dian)(dian)阻(zu)的(de)(de)積。因此(ci)(ci)要使用(yong)小的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)源(yuan)。如果(guo)熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)暴(bao)露在高熱(re)(re)中，將導(dao)致(zhi)永久性的(de)(de)損壞。

2、熱電偶

熱電(dian)(dian)偶是溫度測量中(zhong)最(zui)(zui)常用(yong)的溫度傳感器(qi)。其(qi)主要好處是寬溫度范圍和(he)適(shi)應各種大氣環境(jing)，而且(qie)結(jie)實、價低，無需供(gong)電(dian)(dian)，也是最(zui)(zui)便宜的。電(dian)(dian)偶是最(zui)(zui)簡單(dan)和(he)最(zui)(zui)通用(yong)的溫度傳感器(qi)，但熱電(dian)(dian)偶并不適(shi)合高精度的的測量和(he)應用(yong)。

二、各種溫度傳感器工作原理

1、熱電偶傳感器工作原理

當(dang)有兩種不(bu)同的(de)(de)導(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)半導(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)A和(he)B組成一(yi)個回路(lu)(lu)，其(qi)兩端(duan)(duan)(duan)相互(hu)連接時(shi)，只要兩結點處的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度不(bu)同，一(yi)端(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度為(wei)T，稱(cheng)(cheng)為(wei)工作端(duan)(duan)(duan)或熱(re)端(duan)(duan)(duan)，另一(yi)端(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度為(wei)TO，稱(cheng)(cheng)為(wei)自(zi)由(you)端(duan)(duan)(duan)或冷端(duan)(duan)(duan)，則(ze)回路(lu)(lu)中(zhong)就有電(dian)(dian)流(liu)(liu)產生，即回路(lu)(lu)中(zhong)存在的(de)(de)電(dian)(dian)動(dong)勢(shi)稱(cheng)(cheng)為(wei)熱(re)電(dian)(dian)動(dong)勢(shi)。這(zhe)種由(you)于溫(wen)(wen)(wen)(wen)度不(bu)同而產生電(dian)(dian)動(dong)勢(shi)的(de)(de)現象稱(cheng)(cheng)為(wei)塞(sai)貝(bei)(bei)克(ke)效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)(ying)。與塞(sai)貝(bei)(bei)克(ke)有關的(de)(de)效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)(ying)有兩個：其(qi)一(yi)，當(dang)有電(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)過兩個不(bu)同導(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)連接處時(shi)，此(ci)處便吸(xi)(xi)收或放出熱(re)量(取(qu)決于電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)方(fang)向)，稱(cheng)(cheng)為(wei)珀爾帖效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)(ying)；其(qi)二(er)，當(dang)有電(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)過存在溫(wen)(wen)(wen)(wen)度梯(ti)度的(de)(de)導(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)，導(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)吸(xi)(xi)收或放出熱(re)量(取(qu)決于電(dian)(dian)流(liu)(liu)相對于溫(wen)(wen)(wen)(wen)度梯(ti)度的(de)(de)方(fang)向)，稱(cheng)(cheng)為(wei)湯(tang)姆遜(xun)效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)(ying)。兩種不(bu)同導(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)或半導(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)組合稱(cheng)(cheng)為(wei)熱(re)電(dian)(dian)偶(ou)。

2、電阻傳感器工作原理

導體的(de)電(dian)(dian)(dian)阻值(zhi)隨溫(wen)(wen)度(du)變(bian)(bian)化而改變(bian)(bian)，通過(guo)測(ce)量其阻值(zhi)推算出被(bei)測(ce)物(wu)體的(de)溫(wen)(wen)度(du)，利(li)用(yong)(yong)此原理構成的(de)傳感器(qi)就是電(dian)(dian)(dian)阻溫(wen)(wen)度(du)傳感器(qi)，這種傳感器(qi)主要(yao)用(yong)(yong)于-200—500℃溫(wen)(wen)度(du)范圍內的(de)溫(wen)(wen)度(du)測(ce)量。純金屬是熱(re)電(dian)(dian)(dian)阻的(de)主要(yao)制造材(cai)料，熱(re)電(dian)(dian)(dian)阻的(de)材(cai)料應具有以(yi)下(xia)特(te)性：

(1)、電阻溫度系數要大而(er)且穩(wen)定，電阻值與溫度之(zhi)間應具有良好(hao)的線性關系。

(2)、電(dian)阻率高(gao)，熱容量小，反應速度快。

(3)、材料的復現性和工藝性好，價格低。

(4)、在測溫(wen)范圍(wei)內化學物理(li)特性穩定。

目(mu)前(qian)，在(zai)工業中應用最(zui)廣的鉑和(he)銅(tong)，并已制作成標(biao)準(zhun)測溫熱電阻。

3、紅外溫度傳感器原理

在自然界中，當物體的溫度高于絕對零度時，由于它內部熱運動的存在，就會不斷地向四周輻射電磁波，其中就包含了波段位于0.75～100μm的紅外線，紅外溫度傳感器就是(shi)利用這一原理制作(zuo)而成的。